Cơ sở lý thuyết của ồn trên ô tô
Tiếng ồn trên ô tô là gì?
Độ ồn, được đo bằng đơn vị dB (decibel), là mức cường độ âm thanh của tiếng ồn Tiếng ồn thường là những âm thanh không mong muốn, gây khó chịu cho người nghe, hoặc có thể hiểu là những âm thanh không có giá trị, phát ra không đúng thời điểm và không phù hợp với mong muốn của người nghe.
Tiếng ồn trên xe ô tô có ảnh hưởng lớn đến trải nghiệm của hành khách, tác động đến cảm xúc và sự thoải mái trong suốt hành trình Mức độ tiếng ồn có thể gây bực bội và khó chịu, đặc biệt đối với những người chưa quen với tình trạng này Vậy tiếng ồn trên xe ô tô thực chất là gì?
Tiếng ồn trong xe ô tô được phân thành hai loại chính: tiếng ồn ngoài và tiếng ồn trong Tiếng ồn ngoài (exterior noise) là phần năng lượng âm thanh phát ra từ ô tô ra môi trường xung quanh, đóng vai trò là nguyên nhân chủ yếu gây tiếng ồn giao thông tại các đô thị và khu vực lân cận Trong khi đó, tiếng ồn trong (interior noise) là năng lượng tiếng ồn truyền vào không gian bên trong xe khi cửa xe được đóng kín Tiếng ồn trong là sự kết hợp của nhiều nguồn ồn và rung động, qua các đường truyền khác nhau, tạo ra sự biến thiên áp suất không khí và gây tiếng ồn trong khoang xe.
Tác hại của tiếng ồn trên ô tô
Đối với cơ quan thính giác và thính lực
Khi tiếp xúc với tiếng ồn lặp đi lặp lại, thính giác sẽ bị tổn thương và không thể phục hồi hoàn toàn, dẫn đến thoái hóa và các biến đổi bệnh lý ở cơ quan thính giác Điều này có thể gây ra bệnh điếc nghề nghiệp và ảnh hưởng đến khả năng thính lực, làm mất cảm giác về âm thanh.
Anhhơong đen tạng thái xúc câm gâỵ aut ngú. nhúc đâu
Hình 2.2 Tác động của tiếng ồn Đối với hệ thần kinh trung ương
Tiếng ồn có cường độ trung bình và cao kích thích mạnh mẽ hệ thần kinh trung ương, dẫn đến các triệu chứng như đau đầu, chóng mặt, cảm giác sợ hãi và bực tức, ảnh hưởng tiêu cực đến trạng thái tâm lý.
Viím loét da dày. gamtiet dichvị
H Ạ ùen đinh.' Gâvroi loantien đình
Tàng nhíp tun huyet áp rù loàn tu an hoan
Thi giic: Giám kha nang phin biệt mâu síẽ inh sáng, độ rò; giâm khá nâng phán ung đoi với vật chuvén động.
Gày mệt mót thinh giác, giám thuih lực đtec nghe nghiệp
Giỵ nhùng bien đát sinh lý sinh boá. điện sinh ã aJo
Gâvbien đoive cám giác rung của cò thè thần không ổn định có thể dẫn đến trí nhớ giảm sút và ảnh hưởng xấu đến hệ thống tim mạch, gây rối loạn nhịp tim Tình trạng này cũng làm giảm tiết dịch vị, ảnh hưởng đến khả năng co bóp bình thường của dạ dày, đồng thời gây căng thẳng cho hệ thống thần kinh, có thể dẫn đến bệnh cao huyết áp.
Có thể chia tác hại của tiếng ồn làm 4 mức độ: Độ 1: Nguy hiểm, mất khả năng giao tiếp, điếc vĩnh viễn.
Rối loạn chức năng và bệnh tật có thể xảy ra ở mức độ 2, bao gồm stress và khả năng hồi phục thính lực Ở mức độ 3, các vấn đề này ảnh hưởng đến khả năng lao động, dẫn đến stress, giảm kỹ năng thao tác và giao tiếp, cũng như mất ngủ Cuối cùng, ở mức độ 4, chất lượng cuộc sống bị ảnh hưởng nghiêm trọng, với việc mất đi sự yên tĩnh cá nhân, cản trở giao tiếp và giảm thính lực.
Mức độ ồn cho phép trên xe ô tô (cả VN và TG)
Theo tiêu chuẩn TCVN 7880 về phương tiện giao thông đường bộ, tiếng ồn phát ra từ ô tô phải tuân thủ mức ồn tối đa cho phép được quy định trong bảng tương ứng.
Bảng 2.1 Mức ồn tối đa cho phép (Theo QCVN 09:2015/BGTVT)
STT Loại xe Mức ồn tối đa cho phép dB(A)
2 Xe tâi xe chuyên dùng và xe khách có G < 3500 kg 103
3 Xe tải, xe chuyên dùng và xe khách cóG>35OOkg và p< 150 kw
4 Đối với xe tải, xe chuyên dùng và xe khách có G > 3500 kg và p > 150 kw
Chu tliicli: - p là công suất lớn nhất của động cơ.
- G là khối lượng toàn bộ thiết kế lớn nhất của xe.
Ngưỡng âm thanh thấp nhất thường được xác định là 0 dB, trong khi ngưỡng chói tai có thể lên tới 140 dB Tuy nhiên, ngưỡng chói tai này không giống nhau ở mỗi người; có người cảm thấy khó chịu ở mức 85 dB, trong khi một số người khác lại chỉ cảm thấy chói tai ở mức 115 dB.
Bảng 2.2 Thời gian chịu đựng theo từng mức độ tiếng ồn Độ ồn Thời gian chịu đựng tiểng ồn
Dưới 80 dB Con người vần có khả năng chịu được mà không cần thiết bi bào vệ tai.
Mức độ âm thanh ở niửc bình ồn
Từ 80 dB đền 90 dB Đày là mức độ tiếng ồn có phần nguy hiềm nên cần phái chú ý hơn Nên chù động rời xa nơi có tiếng ồn, Đồng thời tìm cách hạn chế tiếng ồn. Ỡ mức 90 dB Mức độ tiếng Ồn con người chi chịu tổi đa được 1 giờ Có thể ãnh hướng đến chức năng ctìa tai. Ờ mức 100 dB: Con người chi chịtt tối đa được 15 phút nếu không mang thiết bị bảo vệ.
Các nguồn ồn trên ô tô
2.4.1 Tiếng ồn từ hệ thống động cơ xe ô tô
Tiếng ồn do quá trình cháy: Do áp suất khí cháy biến thiên trong xy lanh (sóng nổ) truyền vào khoang hành xe.
Tiếng ồn cơ khí từ động cơ có thể xuất phát từ nhiều nguồn khác nhau, bao gồm tiếng gõ của pít tông, âm thanh từ con đội và sự đóng mở của xu páp Ngoài ra, tiếng động cũng phát sinh từ sự chuyển động dồn dập của xu páp kết hợp với lò xo, cũng như từ cơ cấu dẫn động xu páp như xích cam và bánh răng Cuối cùng, hiện tượng bạc trục khuỷu mòn cũng góp phần tạo ra tiếng ồn này.
Tiếng ồn hệ thống nạp chủ yếu phát sinh khi dòng khí đi qua các cửa nạp, và điều này phụ thuộc vào cấu tạo của bộ lọc gió, cũng như đường kính và chiều dài của ống nạp.
Tiếng ồn xả từ động cơ là một trong những nguồn tiếng ồn chủ yếu, với áp suất khí xả dao động từ 294 đến 490 kPa Hiện tượng này khiến không khí giãn nở nhanh chóng, tạo ra những tiếng nổ lớn và gây ảnh hưởng đến môi trường xung quanh.
Hình 2.3 Tiếng ồn của động cơ
Tiếng ồn phát ra từ quạt thường xuất phát từ việc các cánh quạt cắt qua không khí hoặc do xoáy không khí tạo ra phía sau cánh quạt trong các hệ thống làm mát nước, máy phát điện và điều hòa không khí.
2.4.2 Tiếng ồn từ hệ thống truyền lực
Rung động và tiếng ồn từ hệ thống truyền lực do: Mất cân bằng của kết cấu ly hợp sinh ra rung động
Hình 2.4 Hệ thống truyền lực
Quá trình ăn khớp bánh răng trong hộp số thường gặp phải vấn đề do hệ số trùng khớp thấp, được xác định bởi số lượng răng ăn khớp đồng thời Điều này có thể dẫn đến ma sát tại ổ bi của hộp số, ảnh hưởng đến hiệu suất hoạt động.
Sự không cân bằng của trục các đăng và các bán trục, cùng với sai lệch góc khớp các đăng và độ đảo lớn của bề mặt mặt bích nối các đăng, có thể gây ra nhiều vấn đề trong hoạt động của hệ thống.
Do khe hở ăn khớp của vi sai bộ truyền lực chính không đúng gây ra va đập, rung động và tiếng ồn.
2.4.3 Tiếng ồn từ lốp xe ô tô
Sự đồng đều của lốp
Mất cân bằng bánh xe xảy ra do sự phân bố khối lượng không đều, dẫn đến cả mất cân bằng tĩnh và động Cân bằng bánh xe là quá trình điều chỉnh cụm bánh xe, bao gồm vành xe và lốp, để đảm bảo hoạt động ổn định và an toàn khi di chuyển.
Mất đồng đều về kích thước, hay còn gọi là độ đảo của lốp và bánh xe, bao gồm hai loại chính: độ đảo hướng kính và độ đảo mặt đầu bánh xe.
Mất đồng đều về độ cứng của lốp xe xảy ra khi lốp chịu tải trọng, dẫn đến sự biến dạng và hoạt động như một lò xo Sự không đồng đều này xuất phát từ việc bề mặt lốp, cạnh lốp, lớp bố, lớp đai và các vật liệu khác bị nén không đều quanh chu vi, gây ra độ cứng không đồng nhất.
Tiếng ồn của gai lốp
Khi xe chạy với tốc độ cao trên các bề mặt cứng như nhựa hoặc bê tông, hiện tượng tiếng ồn từ lốp xe thường xuất hiện, đặc biệt ở những lốp có hoa kiểu vấu hoặc khối Nguyên nhân chính của hiện tượng này là hiệu ứng bơm khí của hoa lốp Khi lốp di chuyển, không khí bị kẹp trong các rãnh của hoa lốp sẽ bị nén khi tiếp xúc với mặt đường Khi lốp tiếp tục lăn, không khí nén sẽ được giải phóng khỏi các rãnh, gây ra tiếng ồn.
Tiếng ồn trong xe hơi phát sinh từ sự tương tác giữa luồng không khí và bề mặt vỏ xe, khi không khí đi qua các phần lồi lõm trên bề mặt, tạo ra khí rối và biến thiên áp suất, dẫn đến rung động và tiếng ồn Tiếng ồn khí động có thể xảy ra ở bất kỳ khu vực nào của vỏ xe, nhưng bốn vùng chính ảnh hưởng nhiều nhất đến tiếng ồn trong khoang ca bin là kính trước, nóc xe, kính sau và hai bên sườn xe.
Hình 2.6 Các vùng của vỏ xe ảnh hưởng nhiều từ tiếng ồn khí động
2.4.5 Tiếng ồn do rung động thân vỏ xe
Khi ô tô hoạt động, nó liên tục nhận được các kích thích gây rung động từ động cơ, hệ thống truyền lực, lốp xe và mặt đường Những kích động này truyền qua các khớp nối và hệ thống treo đến khung vỏ xe, gây ra rung động và tải trọng uốn, xoắn Khi rung động đạt đến một mức độ nhất định, nó sẽ phát ra tiếng ồn vào khoang xe Nếu tần số kích thích trùng với tần số riêng của vỏ xe, biên độ rung sẽ tăng cao, dẫn đến mức độ ồn rung cũng tăng theo Điều này thường xảy ra trong quá trình vận hành do khung vỏ ô tô là một cấu trúc phức tạp với nhiều tấm và mảng có tần số riêng khác nhau, trong khi dải tần số của các nguồn kích thích rất rộng Do đó, tiếng ồn từ rung động của vỏ xe liên quan chặt chẽ đến cấu trúc của nó và các kích thích rung động mà nó nhận được.
2.4.6 Tiếng ồn do hệ thống treo
Hệ thống treo là bộ phận kết nối giữa xe và bánh xe, cho phép chúng chuyển động tương đối với nhau Nó bao gồm các thành phần chính như lò xo, giảm xóc, bộ phận dẫn hướng, bánh xe và lốp xe.
Hệ thống treo có thể gây ra tiếng ồn khó nhận biết, thường chỉ rõ ràng khi xe di chuyển qua ổ gà hoặc gờ giảm tốc, hoặc khi có vấn đề xảy ra với hệ thống treo Khi xe gặp phải các chướng ngại vật này, hệ thống treo sẽ tác động lên các bộ phận khác như khung gầm, sàn xe và vỏ xe, dẫn đến những âm thanh đặc trưng.
Phân loại và cấu tạo của hệ thống treo tới độ ồn của xe
Hệ thống treo là gì?
Hệ thống treo đóng vai trò quan trọng trong việc giảm thiểu các lực tác động lên ô tô khi di chuyển trên đường, giúp cabin luôn ổn định và không bị chấn động Nó có khả năng xử lý cả những chướng ngại vật nhỏ như đá và những ổ gà lớn, nhưng nhiệm vụ của hệ thống treo còn vượt xa hơn thế.
Lốp xe đóng vai trò quan trọng trong việc tối đa hóa ma sát với mặt đường, từ đó mang lại sự ổn định khi lái và đảm bảo sự thoải mái cho hành khách trên xe.
Hệ thống treo ô tô là một phần thiết yếu của khung xe, bao gồm các thành phần quan trọng nằm dưới thân xe như khung xe, hệ thống treo, hệ thống lái, lốp và bánh xe Các hệ thống này thực hiện 6 chức năng cơ bản, trong đó có việc duy trì chiều cao đi xe chính xác.
Giảm ảnh hưởng của lực xung kích;
Duy trì căn chỉnh bánh xe chính xác;
Hỗ trợ trọng lượng xe;
Giữ cho lốp xe tiếp xúc với mặt đường;
Kiểm soát hướng di chuyển của xe.
Phân loại hệ thống treo
Lò xo và bộ giảm chấn là thành phần thiết yếu của hệ thống treo, hoạt động cùng với các bộ phận khác để hình thành các loại hệ thống treo cơ bản, được sử dụng trên nhiều loại xe khác nhau.
3.2.1 Hệ thống treo phụ thuộc
Hệ thống treo của xe tải trọng lớn sử dụng bánh xe kết nối trên cùng một thanh dầm cầu liền với thân xe, mang lại độ bền cao Tuy nhiên, khi xe không tải, hệ thống này có thể trở nên cứng nhắc và không êm dịu, dễ dẫn đến rung động.
Hình 3.2 Hệ thống treo phụ thuộc
3.2.2 Hệ thống treo độc lập
Các bánh xe sẽ được gắn độc lập vào thân xe, không có sự kết nối nào giữa chúng Điều này cho phép mỗi bánh xe di chuyển một cách tự do và không bị ảnh hưởng bởi các bánh xe khác khi xe di chuyển.
Hệ thống treo độc lập, với cấu trúc phức tạp hơn hệ thống treo phụ thuộc, mang lại khả năng bám đường tốt hơn và chuyển động êm ái cho xe Nhờ vào việc không cần dầm cầu, thiết kế gầm xe có thể được hạ thấp, tạo nên sự linh hoạt và ổn định khi di chuyển.
Cũng do treo độc lập phức tạp hơn mà dựa theo bộ phận đàn hồi và giảm chấn sẽ chia thành các loại hệ thống treo sau:
3.2.2.1 Hệ thống treo MacPherson (1 càng chữ A)
Hệ thống treo MacPherson bao gồm ba bộ phận chính: giảm chấn thủy lực, lò xo và cánh tay điều hướng, giúp giảm số điểm gắn kết với khung xe từ bốn xuống còn hai Thiết kế đơn giản với ít chi tiết của MacPherson không chỉ đẩy nhanh quá trình lắp ráp và hạ giá thành sản xuất mà còn giảm trọng lượng và tạo thêm không gian cho khoang động cơ chật hẹp của xe dẫn động cầu trước Hệ thống này cũng giúp việc sửa chữa và bảo dưỡng trở nên đơn giản và tiết kiệm hơn, do đó, nó trở thành loại hệ thống treo phổ biến nhất trên các xe ô tô hiện nay.
Hình 3.3 Hệ thống treo tay đòn kép (MacPherson)
3.2.2.2 Treo tay đòn kép (2 càng chữ A)
Bao gồm 3 bộ phận là lò xo, giảm xóc giảm chấn và bộ phận điều hướng.
Tuy nhiên, khác biệt so với hệ thống treo MacPherson là bộ phận điều hướng bao gồm
Hệ thống tay đòn kép với hai thanh dẫn hướng và thanh trên ngắn mang lại cảm giác lái tốt hơn khi xe vào cua Thiết kế này giúp ổn định góc đặt bánh, hạn chế lắc ngang và tối ưu hóa quá trình điều khiển cho tài xế.
Hệ thống 24 vận hành được thiết kế cho nhiều mục đích khác nhau, nhưng cấu trúc phức tạp của nó gây khó khăn trong việc sửa chữa và bảo trì, dẫn đến chi phí bảo dưỡng cao.
Hình 3.4 Hệ thống treo tay đòn kép
3.2.2.3 Treo đa liên kết (Multi-Link) Được cải tiến từ hệ thống tay đòn kép, treo đa liên kết sử dụng ít nhất 3 cần bên và
Cần dọc là một thành phần quan trọng trong hệ thống treo của xe, với khả năng không cần phải có chiều dài đồng nhất và có thể xoay theo nhiều hướng khác nhau Mỗi cần đều được trang bị khớp nối cầu hoặc ống lót cao su ở đầu, giúp duy trì trạng thái căng và nén mà không bị bẻ cong Hệ thống treo sử dụng bố cục đa liên kết cho cả phía trước và phía sau, nhưng ở phía trước, cần bên thường được thay thế bằng thanh giằng nối khung hoặc hộp cơ cấu nối với moayer.
Hình 3.5 Hệ thống treo đa liên kết (Multi-link)
3.2.2.4 Hệ thống treo khí nén
Hiện nay, nhiều xe sang và SUV được trang bị hệ thống treo khí nén, sử dụng lò xo không khí thay vì lò xo cuộn thép truyền thống Hệ thống này tự động điều chỉnh lượng không khí trong lò xo khi xe di chuyển, giúp duy trì sự thoải mái và giảm thiểu độ nghiêng của thân xe ở các góc.
Bộ vi xử lý mạnh mẽ điều khiển các lò xo không khí hoạt động độc lập hoặc đồng thời, mang lại khả năng tự cân bằng cho xe Hệ thống này không chỉ giúp nâng xe lên khỏi mặt đường mà còn hạ thấp xe để cải thiện độ ổn định và tiết kiệm nhiên liệu.
Hình 3.6 Hệ thống treo khí nén
3.2.2.5 Hệ thống treo thích ứng
Bộ giảm chấn trong hệ thống treo thích ứng sử dụng công nghệ điện từ để điều chỉnh dòng chảy của chất lỏng trong van điều tiết, cho phép kiểm soát linh hoạt và thông minh mọi tình huống thay vì chỉ dựa vào pit-tông thủy lực đơn giản và lò xo ô tô.
Khi dòng điện đi qua chất lỏng thủy lực, nó có khả năng thay đổi ngay lập tức độ nhớt hoặc độ dày của chất lỏng, tùy thuộc vào lực tác động lên van điều tiết.
Hình 3.7 Hệ thống treo thích ứng
Cấu tạo của hệ thống treo
Hệ thống treo giúp giảm thiểu và kiểm soát độ giao động khi xe di chuyển trên các cung đường gập ghềnh, nhờ vào cấu tạo gồm ba phần chính.
Bộ phận đàn hồi có vai trò quan trọng trong việc tạo điều kiện cho bánh xe dao động, giúp điều chỉnh tần số dao động của xe sao cho phù hợp với tần số ưa thích của người sử dụng Điều này không chỉ đảm bảo sự êm ái khi xe di chuyển mà còn nâng đỡ toàn bộ trọng lượng của xe một cách hiệu quả.
Nhíp (Chủ yếu trên các xe tải)
Lò xo (Chủ yếu trên xe con)
Hình 3.9 Các loại giảm chấn lò xo thường gặp
Hình 3.10 Giảm chấn thanh xoắn Khí nén (Xe con hạng sang như Merc S class, BMW 7 Nó rất đắt đỏ)
Hình 3.11 Bầu hơi giảm chấn
Hình 3.12 Giảm chấn cao xu trên xe Captiva
Bộ phận dẫn hướng có vai trò quan trọng trong việc xác định tính chất chuyển động của bánh xe so với khung vỏ xe, đồng thời tiếp nhận và truyền lực cũng như mô-men xoắn giữa bánh xe và khung vỏ.
Hệ thống này giúp giảm thiểu dao động giữa bánh xe và thân xe, từ đó cải thiện độ bám đường của bánh xe, nâng cao sự êm ái và ổn định cho xe.
Giảm chấn thủy lực (Đa số các xe hiện nay đều sử dụng loại này)
Ma sát cơ (Các lá nhíp trên hệ thống treo cũng đóng 1 phần vai trò giảm chấn nhờ ma sát giữa các lá nhíp)
Cấu tạo và phân loại lốp xe đến độ ồn
Cấu tạo của lốp xe
Lốp xe ô tô đóng vai trò quan trọng trong việc nâng đỡ toàn bộ trọng lượng của xe và hàng hóa, đồng thời là bộ phận tiếp xúc trực tiếp với mặt đường Chúng ảnh hưởng đến quá trình khởi hành, tăng tốc, giảm tốc, dừng xe và dẫn hướng Ngoài ra, lốp xe còn giúp giảm thiểu rung động do bề mặt đường không bằng phẳng Vậy, cấu tạo của lốp xe ô tô như thế nào để đảm bảo độ bền bỉ và hiệu suất hoạt động tối ưu?
Hình 4.1 Cấu tạo lốp xe
Bố lốp là khung của lốp, cần có độ cứng để chịu áp suất cao nhưng cũng đủ mềm để hấp thụ dao động Bố lốp được cấu tạo từ nhiều lớp dây lốp xen kẽ với cao su Trong lốp xe tải và xe buýt, dây thường được làm bằng thép, trong khi lốp xe du lịch thường sử dụng nylon hoặc polyester Lốp xe được phân loại theo hướng bố lốp, bao gồm bố lốp chéo và bố lốp tròn.
Khung lốp bố chéo được cấu tạo từ các sợi bố xếp lớp theo một góc nhất định, tạo thành hình đan chéo Kết cấu này đảm bảo tính đồng nhất, với các đặc tính cơ học tương đồng từ đỉnh lốp đến hông lốp.
Lốp xe được thiết kế với cấu trúc xuyên tâm, trong đó các sợi bố từ tâm tỏa ra xung quanh Đỉnh lốp được hình thành từ nhiều lớp bố, tạo thành một vành đai chắc chắn Do đó, cả đỉnh lốp và hông lốp đều có những đặc tính riêng biệt, ảnh hưởng đến hiệu suất và độ bền của lốp.
Hình 4.3 Lốp bố tỏa tròn
Lớp cao su bên ngoài của lốp xe có vai trò quan trọng trong việc bảo vệ lớp bố bên trong khỏi sự mài mòn và hư hỏng do tác động từ mặt đường Đây là phần tiếp xúc trực tiếp với mặt đường, tạo ra lực ma sát cần thiết để truyền tải lực chủ động và lực phanh lên bề mặt đường, đảm bảo an toàn và hiệu suất vận hành cho xe.
Bề ngoài gai lốp được thiết kế có nhiều rãnh để làm tăng hiệu quả phanh và truyền lực.
4.1.2.1 Gai lốp đối xứng Đây là loại gai lốp thông dụng nhất trên thị trường hiện nay Loại gai lốp này được sử dụng rộng rãi trên hầu hết những dòng xe phổ thông Loại gai lốp này có cấu tạo thiết kế và cấu trúc gai cũng như chất liệu tương xứng đồng đều ở cả 2 bên thành lốp Thế nên đối với loại lốp này, chúng ta có thể xoay đảo chiều lốp một cách dễ dàng mà không sợ ảnh hưởng đến chất lượng điều khiển xe.
Hình 4.4 Gai lốp đối xứng
4.1.2.2 Gai lốp bất đối xứng
Lốp xe cao cấp thường được trang bị trên các mẫu xe sang trọng, với thiết kế tối ưu hóa khả năng vận hành Mỗi khu vực trên bề mặt lốp được chia nhỏ để tạo ra gai lốp và chất liệu cao su khác nhau, bao gồm cả loại cứng và mềm Thêm vào đó, các lớp bố kim loại được gia cố ở thành lốp bên ngoài giúp tăng khả năng chịu tải, mang lại sự ổn định cho xe khi vào cua ở tốc độ cao và bảo vệ vành xe khỏi tác động của mặt đường.
4.1.2.3 Gai lốp hình mũi tên Đây là loại lốp dùng chủ đạo trên các xe thể thao, đòi hỏi điều kiện vận hành thường xuyên ở tốc độ cao Loại lốp này được chế tạo với thiết kế thành lốp cứng giúp tăng tính ổn định và bề mặt cao su mềm giúp tăng khả năng bám đường Đặc thù các rãnh gai theo hướng mũi tên cũng giúp việc thoát nước dễ dàng và nhanh chóng, tăng tính an toàn khi đi đường ướt Loại lốp này thường có qui định về chiều quay
(Rotation) và người sử dụng bắt buộc phải tuân theo qui định này.
GAI LỐP BÁT ĐÓI XIĨNG QUY OỊNH CHIÈU QUAY
Hình 4.5 Gai lốp bất đói xứng
Hình 4.6 Gai lốp mũi tên
Cạnh lốp là lớp cao su bao quanh sườn bên lốp, có chức năng bảo vệ lớp bố khỏi tác động bên ngoài Đây là phần rộng nhất và linh động nhất của lốp, liên tục biến dạng khi chịu tải trong quá trình di chuyển.
Lớp đệm là lớp vải nằm giữa bố lốp và gai lốp, giúp để tăng cường sự kết nối giữa
Lốp xe buýt, xe tải và xe tải nhẹ thường được trang bị lớp đệm nilon để giảm thiểu va chạm từ mặt đường, trong khi xe du lịch sử dụng lớp đệm polyester.
4.1.5 Đai lốp (Đệm cứng) Đai (đệm cứng) là một loại đệm được dùng cho lốp bố tròn Nó chạy xung quanh chu vi lốp giữa bố lốp và gai lốp, nó giữ chắc chắn đúng vị trí của bố lốp Lốp xe du lịch thường làm bằng thép, tơ nhân tạo hay polyester còn xe tải và xe buýt sử dụng đai thép.
Dây mép lốp giữ cho lốp không bị tuột ra khỏi vành nhờ vào lực tác động từ nhiều phía Các cạnh tự do của dây bố được cuốn quanh dây thép chắc chắn, tạo nên dây mép lốp Áp suất khí trong lốp đẩy các tanh sát vào vành, giữ chúng ở vị trí cố định Để bảo vệ tanh khỏi sự cọ sát với vành, một lớp cao su cứng gọi là lớp lót được sử dụng.
Các ký hiệu thường gặp trên lốp xe
Lốp xe đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo an toàn cho người ngồi trên xe, ảnh hưởng đến hiệu suất vận hành và tuổi thọ của phương tiện Việc chọn lốp không phù hợp có thể dẫn đến những tình huống nguy hiểm cho cả người lái và hành khách Ngoài thông tin về nhà sản xuất, lốp xe còn cung cấp nhiều thông tin hữu ích khác mà người dùng cần chú ý.
Hình 4.8 Lốp xe và các ký hiệu thường gặp
4.2.1 Thông số kích thước lốp
Hình 4.9 Thông tin bên hông lốp
Thông số nằm sau ký hiệu loại lốp thể hiện chiều rộng của lốp, được đo bằng milimet Ví dụ, trong lốp P 225/45R17 91V, chiều rộng là 225mm, tương đương với 8,86 inch.
4.2.1.2 Tỷ lệ % chiều cao/chiều rộng lốp
Tỷ lệ chiều cao/chiều rộng của lốp, được ghi sau chiều rộng và trước ký hiệu cấu trúc bố, ảnh hưởng đến độ dày của lốp Cụ thể, tỷ lệ càng cao thì lốp càng dày, trong khi tỷ lệ thấp sẽ tạo ra lốp mỏng hơn Chẳng hạn, với lốp P225/45R17 91V, tỷ lệ này là 45%.
4.2.1.3 Đường kính mâm (vành, la zăng) Đo bằng đơn vị inch (1 inch = 25,4 mm) Ví dụ lốp P225/45R 17 91V sẽ được gắn vào mâm với đường kính 17 inch Một số đường kính mâm thường gặp là 8, 10, 12, 13, 14,
15, 17, 18, 19, 20, 22, 23, 24, 26 và 28 (đơn vị đều là inch) Đây đều là những loại mâm phổ biến cho sedan, SUV, minivan, van và xe tải nhẹ.
Phân loại lốp
Hiện nay, thị trường lốp xe ô tô rất đa dạng, mang đến nhiều lựa chọn cho chủ xe khi cần thay thế Tuy nhiên, không phải ai cũng nắm rõ cách phân loại lốp ô tô để chọn được sản phẩm phù hợp nhất với nhu cầu của mình.
Lốp xe có thể được phân loại dựa trên nhiều tiêu chí khác nhau Theo các chuyên gia ô tô, việc phân loại lốp thường dựa vào điều kiện thời tiết, điều kiện vận hành và chất lượng của lốp.
4.3.1 Phân loại lốp theo xe tải trọng
Có nhiều loại lốp xe khác nhau, bao gồm lốp cho ô tô con, xe bán tải, xe tải và xe giường nằm Mỗi loại lốp đều có kích cỡ và tải trọng riêng, vì vậy khi sử dụng hoặc thay đổi lốp, cần tìm hiểu kỹ để đảm bảo phù hợp với từng loại xe.
Phân loại lốp xe ô tô theo điều kiện vận hành
Bãng 1: Quy đát tài trọng tối đa cùa lốp xe
Ky hiệu Tốt dỡ tối da qtry đối
ZR over 150 mph ơver 240 km/h
Băng 2: Bâng qtiy đổi tốt độ ttìl đa trên lốp ử tõ
Lốp xe được thiết kế đặc biệt để phù hợp với từng loại địa hình, bao gồm lốp cho đường trường, lốp cho đường lầy lội và lốp có áp suất cao Việc lựa chọn lốp đúng loại giúp tối ưu hóa hiệu suất và an toàn khi di chuyển trên các bề mặt khác nhau.
Hình 4.13 Lốp xe chạy đường trường
Lốp xe SUV, CUV và xe tải nhẹ được thiết kế đặc biệt với kích thước lớn, thành bên cứng và ta lông lớn, giúp xe di chuyển hiệu quả trên các địa hình nhiều cát và bùn.
4.3.2.2 Lốp ô tô chạy trên đường lầy lội
Lốp xe chạy trên đường lầy lội có đặc điểm nổi bật là lông lốp lớn, giúp tăng cường khả năng bám đường trong điều kiện bùn đất và trơn trượt.
4.3.2.3 Lốp xe dự phòng (còn gọi là lốp T)
Lốp T, viết tắt của Temporary Space (ví dụ: T145/70R17 106M), là loại lốp xe tạm thời được sử dụng làm lốp dự phòng cho một số loại xe Lốp T cho phép người dùng thay thế và sử dụng trong thời gian ngắn khi lốp chính gặp sự cố.
4.4.3 Phân loại dựa theo chất lượng hay thương hiệu lốp
Các thương hiệu lốp ô tô cao cấp như Bridgestone, Goodyear, Dunlop, Continental, Michelin và Hankook đều nổi tiếng và có lịch sử lâu dài, được nhiều người tiêu dùng ưa chuộng Sự lựa chọn thương hiệu lốp phù hợp thường phụ thuộc vào nhu cầu và sở thích cá nhân của mỗi người.
Hình 4.16 Các hãng lốp trên thị trường
Ảnh hưởng của hệ thống treo và lốp đếnđộ ồn của xe
Ảnh hưởng của hệ thống treo đến độ ồn của xe
Hệ thống treo không trực tiếp tạo ra tiếng ồn cho xe, nhưng khi hoạt động, nó ảnh hưởng đến các hệ thống khác như thân xe và gầm Mỗi hệ thống này sẽ tác động khác nhau đến mức độ ồn trong khoang xe.
Các hệ thống treo khác nhau ảnh hưởng đến trải nghiệm lái xe theo nhiều cách Hệ thống treo phụ thuộc thường tạo ra tiếng ồn lớn hơn trong khoang xe so với hệ thống treo độc lập, điều này có thể ảnh hưởng đến sự thoải mái của hành khách.
Hệ thống treo khí nén và hệ thống treo thích ứng là hai công nghệ tiên tiến mang lại sự êm ái vượt trội so với các loại hệ thống treo khác Những hệ thống này thường được trang bị trên các mẫu xe hạng sang, giúp cải thiện trải nghiệm lái và tăng cường sự thoải mái cho hành khách.
Ảnh hưởng của lốp xe đến độ ồn của xe
5.2.1 Tại sao lại có tiếng ồn khi xe ô tô chạy?
Không gian bên trong lốp xe lớn và trống rỗng giống như một cái trống Khi lốp xe lăn, sự rung động trong không gian này phát ra âm thanh với tần số thấp.
Dạng bề mặt lốp và luồng không khí ảnh hưởng đến mức độ tiếng ồn khi xe chạy Lốp xe có khối gai đồng đều có thể tạo ra âm thanh, trong khi khối gai với hình dạng khác nhau tạo ra tiếng ồn ở các cao độ khác nhau, giúp triệt tiêu lẫn nhau và giảm thiểu sự chú ý của người nghe.
Lốp xe mòn không đều gây ra tiếng ồn lớn do mất hình dạng đồng nhất, làm giảm hiệu quả của các tính năng tắt âm thanh tích hợp trong mẫu gai lốp Khi lốp bị biến dạng, chúng không thể thực hiện chức năng giảm tiếng ồn như thiết kế ban đầu.
5.2.2 Những yếu tố hưởng của lốp tới độ của xe
Bơm lốp xe không đúng áp suất, dù quá non hay quá căng, đều ảnh hưởng tiêu cực đến hiệu suất và độ bền của lốp Áp suất lốp quá cao làm lốp cứng, không thể hấp thụ chấn động từ mặt đường, khiến xe chạy không êm Mỗi loại xe có áp suất lốp tiêu chuẩn riêng, phù hợp với tải trọng và đặc tính của nó, vì vậy cần chú ý điều chỉnh áp suất lốp cho đúng để đảm bảo an toàn và kéo dài tuổi thọ lốp.
Áp suất lốp quá thấp có thể gây ra tình trạng lốp bị bẹp, làm tăng diện tích tiếp xúc với mặt đường và dẫn đến sức cản lớn hơn, khiến tay lái trở nên nặng nề Hơn nữa, nếu áp suất giữa các lốp không đồng đều, sẽ tạo ra sự chênh lệch sức cản giữa các lốp bên trái và bên phải, gây hiện tượng xe bị lạng sang một bên.
Mòn lốp ở hai vai hoặc phần giữa có thể do áp suất không phù hợp Khi áp suất lốp quá thấp, các vai lốp sẽ mòn nhanh hơn phần giữa, trong khi sự quá tải cũng góp phần vào tình trạng này Ngược lại, nếu áp suất lốp quá cao, phần giữa sẽ mòn nhanh hơn các vai.
Hình 5.1 Áp suất lốp không đủ và đủ
5.2.2.2 Mòn phía trong hoặc phía ngoài
Mòn do quay vòng được thể hiện ở hình bên trái là do quay vòng ở tốc độ quá mức.
Sự biến dạng hoặc độ rơ quá mức của hệ thống treo có thể làm ảnh hưởng đến độ chỉnh của bánh trước, dẫn đến hiện tượng lốp mòn không đồng đều Nếu một bên hoa lốp mòn nhanh hơn bên kia, nguyên nhân chủ yếu có thể là do độ quặp của bánh xe không chính xác.
Việc không duy trì áp suất lốp đúng tiêu chuẩn có thể dẫn đến hiện tượng mòn lốp không đều, gây ra sóng đứng và lướt nổi khi điều khiển xe.
Tải trọng lớn và áp suất lốp không đủ đều gây ra tình trạng mòn lốp nhanh chóng Khi xe chở nặng, lực ly tâm tăng lên, dẫn đến sự gia tăng lực ma sát giữa lốp và mặt đường, làm cho lốp mòn nhanh hơn Nếu áp suất lốp không đủ, phần vai lốp sẽ mòn nhanh hơn so với phần giữa Ngược lại, nếu áp suất lốp quá cao, phần giữa sẽ bị mòn nhanh hơn phần vai.
5.2.2.4 Cân chỉnh thước lái bị lệch
Cân chỉnh bánh xe, hay còn gọi là cân chỉnh thước lái, là quá trình điều chỉnh bánh lái và hệ thống treo của xe, nhằm kiểm soát và kết nối chuyển động của bánh xe Điều này không chỉ đơn thuần là việc cân chỉnh lốp hay bánh xe mà còn liên quan đến toàn bộ hệ thống điều khiển và ổn định của phương tiện.
(Độ quãp dương - quá lớn)
Việc cân chỉnh bánh xe đóng vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh chính xác góc đặt của lốp xe và độ tiếp xúc với mặt đường Điều này được thực hiện dựa trên các thông số do nhà sản xuất quy định, bao gồm góc camber, góc toe và góc caster.
Megabve Cam ber Postbve Camber
Mối quan hệ giữa quãng đường phanh và áp suất lốp cho thấy rằng độ mòn của lốp không ảnh hưởng nhiều đến quãng đường phanh trên mặt đường khô Tuy nhiên, trên mặt đường ướt, quãng đường phanh sẽ dài hơn đáng kể Điều này xảy ra do tính năng phanh bị giảm sút khi hoa lốp đã mòn đến mức không thể xả nước giữa hoa lốp và mặt đường, dẫn đến hiện tượng lướt nổi.
Khi nhu cầu của người tiêu dùng ngày càng cao, yêu cầu về động cơ, độ an toàn, tiện nghi và hệ thống âm thanh giải trí trên xe cũng tăng theo Tuy nhiên, tiếng ồn từ xe ảnh hưởng lớn đến trải nghiệm người dùng, có thể tác động tiêu cực đến thính giác và hệ thần kinh trung ương Tiếng ồn ô tô phát sinh từ nhiều nguồn khác nhau, trong đó tiếng ồn từ hệ thống treo và lốp xe là hai yếu tố chính gây ra sự ồn ào trong khoang xe.
Hệ thống treo ô tô không tạo ra tiếng ồn lớn, nhưng nó ảnh hưởng đến khung gầm và hệ thống thân vỏ Độ cứng của hệ thống treo càng cao, tác động đến các bộ phận khác trên xe càng mạnh, dẫn đến việc phát sinh tiếng ồn trong xe.
Mỗi loại hệ thống treo có ảnh hưởng khác nhau đến trải nghiệm lái xe Hệ thống treo phụ thuộc thường tạo ra tiếng ồn lớn hơn so với hệ thống treo độc lập Trong khi đó, các hệ thống treo hiện đại như hệ thống treo khí nén và hệ thống treo thích ứng mang lại ít tác động hơn, giúp cải thiện sự thoải mái và hiệu suất của xe.